Estudo comparativo entre os aceleradores TMTD, TBzTD e ZBEC na vulcanização do elastômero isobutileno-isopreno

Abstract

As nitrosaminas são consideradas carcinogênicas por um grande número de organizações internacionais e autoridades reguladoras. Durante o processo de vulcanização, ocorre a formação das nitrosaminas, principalmente os compostos N-nitroso-dimetilamina, a N-nitroso-dietilamina, a N-nitroso-morfolina. Os aceleradores são os principais causadores do surgimento das nitrosaminas, como o dissulfeto de tetrametil-tiuram (TMTD), que contém em sua estrutura molecular grupos de aminas secundárias. Alguns aceleradores apresentam o comportamento cinético semelhante ao TMTD como o dissulfeto de tetrabenzil-tiuram (TBzTD) e o dibenzil-ditiocarbamato de zinco (ZBEC) e, de acordo com a literatura, não liberam nitrosaminas nocíveis ao meio ambiente. O objetivo do presente trabalho foi a comparação de compostos apresentando o elastômero isobutileno-isopreno (IIR), através de uma formulação padrão utilizada para confecção de câmaras de ar, e a produção de compostos utilizando os aceleradores TBzTD e ZBEC e o composto padrão utilizando TMTD. Para tal, foi proposto um planejamento experimental para a produção desses compostos em um banbury de laboratório. Através da caracterização reológica notou-se que os aceleradores TBzTD e ZBEC não apresentam o mesmo comportamento cinético, principalmente quando analisado os valores de torque máximo (MH) durante a vulcanização no elastômero IIR. Os dados experimentais de MH obtidos foram correlacionados através do método dos mínimos quadrados (RNL-MMQ) e pela técnica de interpolação (TPSIM) permitindo-se avaliar o efeito dos aceleradores TBzTD e ZBEC nos compostos produzidos. Além disso, através das medidas físico-mecânicas e termo-dinâmicas, notou-se uma diminuição nas propriedades mecânicas para os compostos contendo acelerador TBzTD e ZBEC em comparação ao composto padrão. Tal observação está ligado a diferença de formação de ligações cruzadas durante a etapa de vulcanização entre os aceleradores estudados. Os resultados de FTIR e índice de inchamento realizados corroboraram para a tendêndica observada de que o acelerador TMTD diferentemente dos aceleradores TBzTD e ZBEC promove uma maior formação de ligações cruzadas que os aceleradores comparados